摘要：改革开放以来和社会不断发展的今天，隧道工程建设为过去一些地理条件较恶劣的地区提供了实现交通便利的可能。但由于地质条件的特殊性和不确定性，隧道设计和施工过程都存在诸多较难预见的问题，这就要求我们在设计时更加准确的利用地质勘察资料，施工中不断改进施工工艺，准确把握施工要点。本文结合具体的隧道设计和施工实例，将隧道工程建设中取得的一些经验共同分享和探讨。
关键词：隧道；施工技术；控制要点
1隧道设计与施工的现状
1.1设计与施工技术不成熟
目前公路山岭隧道设计和施工过程多数依据新奥法进行，新奥法本着减少隧道施工对周围岩体的扰动，并充分利用岩体自身的稳定性为原则，同时辅以洞身围岩和支护结构的实时数据分析，保证隧道工程的施工安全。但是新奥法的施工必须依据较为准确的围岩勘察数据和监控量测数据，并在已有的数据资料上进行分析，然后才能得出最优设计方案。然而鉴于目前地质勘察手段的局限性，有时也无法得到十分准确的数据信息，在勘察过程中，受操作人员、勘探时间、环境变化等因素的影响，勘察成果也会有误差。目前公路隧道工程的设计人员并没有进行较为细致的实地考察，大部分是仅在勘察资料的基础上进行设计，甚或与勘察资料结合不足，所以设计方案容易出现一定偏差，从而影响到工程设计水平；另外一方面由于公路隧道施工及管理人员流动性很大，一线施工人员综合素质较低，加之现场技术交底的效果偏差，所以对技术的掌握并不是很熟练。
1.2现场管理人员缺乏充足的协调能力
一般情况下，公路隧道工程的施工周期较长、施工工艺较多，对管理人员要求较高。但是现场管理人员管理能力较弱，而施工现场人数较多、洞内不同工序的交叉作业较多，因而增加了管理的难度。管理人员无法有效的调动各个专业班组的工作人员，快速有序的推进工作，所以导致施工效率低下。
1.3专业交叉管理不到位
隧道工程的管理工作是一项比较复杂、繁琐的工作，涉及土建、机电、交安设施等多个专业，管理人员需要统筹各个专业的进度，保证各个专业有序进展。目前隧道工程现场施工管理人员的多专业交叉管理能力较弱，综合素质偏低，他们无法对整个公路隧道工程进行有效的管理，有时难免出现重土建轻机电、预留洞室及预埋件遗漏等顾此失彼的现象，这不仅影响到工程进度、工作效率，而且也无法对施工现场的突发情况进行及时有效的处理。
2施工技术及要点控制
某隧道起讫桩号左线ZK55+565～ZK58+033，全长2468m；右线YK55+640～YK58+069，全长2429m，单洞单向两车道，为全线第二长隧道。该隧道主要由含碎石粉质粘土、碎石土、强、中风化绢云母片岩组成，隧道中部存在一处断层破碎带。隧道出口端平面测设线最小间距为10m，属于小净距隧道，且小净距部分属浅埋，隧道施工安全风险较大。
2.1采用合理的开挖顺序
隧道出口端平面测设线最小间距是10m，中夹岩厚度仅5m，属于超小净距隧道。为保证洞口边仰坡稳定性，鉴于明洞段落明开挖的工法，隧道出口端左右线明暗洞交界点位置应平面拉齐。为保证暗洞开挖过程中的安全，结合地质状况，Ⅴ级围岩地段先行洞采用环形开挖预留核心土法施工，后行洞运用单侧壁法开挖；洞身穿越断层破碎带、碎石土层及浅埋地段，左右洞均采用单侧壁法进行开挖；Ⅳ级围岩地段，左右洞均采用三台阶法开挖；Ⅲ级围岩地段，左右洞都采取全断面法开挖。小净距隧道段落应采取左右洞错开方式，尽量减少左右洞干扰。如采用爆破开挖，后行洞应采取控制爆破。
2.2 隧道施工辅助措施
隧道小净距段落采用的辅助措施主要有超前注浆长管棚、中夹岩钢花管注浆加固等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为保证洞口段开挖安全，该隧道洞口采取了长40m、Φ108×6mm热轧无缝钢管作超前大管棚，用管棚内注浆加固周边围岩，改善周边围岩性质，提升周边岩体对结构的弹性抗力。同时中夹岩加固采用钢花管注浆，设计采用长6m、φ42×4mm注浆钢花管，通过钢花管注浆后形成整体强度来改变围岩的力学性能，提升围岩的物理参数。通过钢花管注浆作用，使周围岩体形成整体受力，周围岩体处于三相受压状态，使得岩体强度明显提高，从而形成了能承受一定荷载的稳定岩体。
2.3仰拱施工
采用仰拱栈桥进行仰拱初支及二次衬砌施工，解决了仰拱施工与开挖运输作业的相互干扰。设置栈桥便于仰拱和掌子面之间的步距控制，实现了隧道底部支护结构的快速封闭，使隧道内初支、二次衬砌的稳定性大大增加；同时改善了隧道内的安全作业环境，减少了各工序的干扰，从而提高了各工序的工作效率。施工时应严格控制安全步距，仰拱每循环开挖进尺不得大于3m，Ⅳ、Ⅴ级围岩仰拱开挖距掌子面的距离不得大于30m。仰拱施工顺序：（1）拖移仰拱栈桥平台到位；（2）开挖仰拱、清理仰拱底部虚渣；（3）测量放线；（4）工字钢安装，为保证保护层厚度，可在工字钢底部增加混凝土垫块；（5）喷射混凝土封闭；（6）施作仰拱二次混凝土；（7）施作仰拱填充。
2.4二衬施作
复合式衬砌的二衬施工要按新奥法原理，依据监控量测数据对于二次衬砌施工时间进行确认。二次衬砌应在围岩及初支变形稳定后施工，但在围岩情况较差、监控量测显示拱顶下沉及周边收敛较大时，应尽早施作二衬防止围岩失稳坍塌造成安全事故。（1）隧道主洞标准断面洞身二次衬砌采用整体衬砌模板台车、全断面整体浇筑的方式，台车模板表面钢板厚度1cm、长度为12m。每模二次衬砌混凝土浇筑应不间断进行。（2）二次衬砌浇筑施工时，二衬台车上预留窗口，采用泵送混凝土入模，插入式、附着式振捣器振捣密实。（3）封顶浇筑时，应按从里向外、从高到低的顺序逐渐封顶。首先在端头挡头板顶部预留观察孔，当发现孔内有浆溢出时，即表示封顶完成。同时在拱顶预留二次注浆孔，预埋注浆管，浇筑完成后及时进行补压，保证拱顶衬砌不存在空洞。（4）隧道超挖部分，回填时混凝土标号应不低于二次衬砌标号。
2.5监控量测及超前地质预报
通过对围岩及初期支护进行监控量测，能准确地掌握支护与围岩之间的收敛动态，稳定程度及力学动态，正确评估围岩的稳定性，进而了解围岩的弹塑性变形，各裂隙发育程度，为调整衬砌支护参数提供依据，从而为确定二次衬砌施作时间提供信息依据。
隧道浅埋地段必须按设计及规范要求进行地表变形观测，每10～15m设置一处断面，每端洞口至少设置一个观测断面。必测项目有：地质及支护状态观察、水平收敛、拱顶下沉、地表沉降、锚杆轴力及抗拔力等项目。选测项目有钢支撑内力量测、围岩压力、围岩内部位移、喷射混凝土应力量测、二衬应力量测等。各项位移量的容许值应根据施工实际位移的情况来进行调整。
根据位移速度判别：位移速度＞1mm/d时，围岩变化较快，应调整初期支护参数，及时补强；位移速度变化在0.1～1mm/d区间段时，应加强监控量测，随时准备加固措施；位移速度变化在＜0.1mm/d时，围岩达到基本稳定。施工中应根据监控量测数据及时调整实际开挖预留变形量。
结束语
总的来说，公路隧道工程作为我国交通运输建设的重要组成部分，其施工工艺较复杂，施工难度较高，地质变化性较多，安全风险较大。本文以某隧道为例对隧道设计和施工过程中的关键问题进行了探讨，提出了设计过程中实地踏勘和勘察资料并重、土建设计与机电等专业设计并重的要求；针对施工过程中多个重要工序提出了技术措施和控制要求，为确保复杂地质条件下公路隧道的施工安全，提高施工功效和质量，提供参考。
参考文献：
[1]戴伟. 复杂地质环境下的隧道施工技术分析[J]. 工程建设与设计，2017，（08）：150-151.
[2]赵文要.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].珠江水运，2017（02）：78-79.
论文作者:张政杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/18
标签：隧道论文; 围岩论文; 位移论文; 管理人员论文; 地质论文; 量测论文; 钢花论文; 《基层建设》2018年第17期论文;